CN113366576B 用于存储器系统上的保持自测试的系统、存储系统和方法 （美光科技公司）

2021.07.29PCT/US2019/0680892019.12.20WO2020/132591EN2020.06.25US2014115373A1,2014.04.24本文描述了涉及存储器子系统中用于功率执行保持自测试以检测在功率损耗的情况下对所述处理装置和存储器组件供电的保持电路中保持能量对所述存储器位置执行连续的写入操消耗之前在所述存储器位置中成功完成的所述2保持电路，其提供保持能量给所述存储器系统以用于接收在所述存储器系统的自测试模式下进行保持自测响应于所述第一请求识别所述存储器组件的可用于在所述自测试模式期间写入自测在所述存储器系统的重启之后，在保持能量的所述量被消耗之前入操作序列确定在所述存储器位置中成功完成的响应于成功完成的写入操作的所述数目满足能量传递电路，其响应于所述功率损耗将存储在所述于成功完成的写入操作的所述数目小于对应于所述预期最小容量的写入操作的所述最小能量传递电路，其响应于所述功率损耗将在所述功其中成功完成的所述连续的写入操作序列的所述数目表示所述保持电路的实际容量，入操作的所述数目小于对应于所述预期最小容量的写入操作的所述最小数目来检测所述4.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述缺陷是所述保持电路的电容器阵列中括存储芯片和保持能源的所述保持电路的不当功能中保持能量源，其响应于所述功率损耗而选择性3保持能量源，其选择性地耦合到所述处理装8.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述处理装置用于在所述存储器系统的制9.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述处理装置用于从耦合到所述存储器系响应于所述第一请求，识别可用于写入所述自在所述存储器系统的重启之后，确定在所述存储器位置和所述二存储器位置的所述连续的写入操作序列是模拟在不处于所述自测试模式时在所述存储器系统的功率损耗期间执行的实际功率损耗操作的写入模式的至报告所述保持自测试的结果，其中所述结果包含与所述保持缺陷响应于成功完成的写入操作的所述数目满足所述4控制器，其耦合到所述功率管理器电路和所述多个存储器组件，识别所述多个存储器组件中的可用块集合，其中所述可用响应于来自所述外部电源的所述功率的恢复，从所述可用块集合读取写入的数据结将从所述可用块集合读取的所述写入的数据结果与控所述二次电源的所述功率量被消耗之前成功完成的确定成功完成的写入操作的所述数目是否满足缺陷标准，由控制器接收转变到保持自测试模式以检查包括所述控制器和多个存储器组件的存检测所述存储器系统的功率损耗状况，其中由主电源向所述存储所述功率量被消耗之前写入所述可用存储器位置集合中的所述指定模式的测试数据的结5从所述可用存储器位置集合读取写入的数据确定在来自所述二次电源的所述功率量被消耗之前成19.根据权利要求17所述的方法，其中所述接收所述请求包括从耦合到所述存储器系20.根据权利要求17所述的方法，其中所述检测所述存储器系统的所述功率损耗状况6可利用存储器子系统在存储器组件处存储数据并从存储器组[0005]图2是根据本公开的一些实施例的用于执行保持自测试以确定存储器子系统是否能够提供足够的能量来满足掉电操作的保持要求[0006]图3是根据本公开的一些实施例的检查存储器系统的次级电源中的缺陷的实例方[0007]图4是根据本公开的一些实施例的响应于功率损耗事件来验证SSD的保持电路满7[0012]常规存储器系统中的一个特定问题是常规存储器系统不能验证存储器系统在保[0013]本公开的各方面通过估计可以用特定保持设计完成的操作的数目以显示其是否缺陷。可通过显示完成保持操作(本文中也称为功率损耗操作)的能力降低来检测边缘降于检测到所述功率损耗状况，控制器以指定模式将测试数据连续地写入所述可用块集合8控制器可发信号通知存储器系统可能使用外部[0016]图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统110的实例性计算环境机系统120可以将数据写入到存储器子系统110并从存储器子系统110读包含或耦合到存储器子系统110，使得主机系统120可从存储器子系统110读取数据或将数据写入到所述存储器子系统。主机系统120可经由物理主机接口耦合到存储器子系统110。接口的实例包含但不限于串行高级技术附件(SATA)接口、外围组件互连快速(PCIe)接口、统120与存储器子系统110之间传输数据。主机系统120可进一步利用NVM快速(NVMe)接口，[0018]存储器组件112A至112N可包含不同类型的非易失性存储器组件和/或易失性存储件112A至112N中的每一者可包含存储单元的一或多个阵列，诸如单级单元(SLC)或多级单包含存储器单元的SLC部分和MLC部分两者。每一存储器单元可存储主机系统120所使用的些实施例中，存储器组件112A至112N可以是但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器9路(ASIC)等)或其它合适的处理器。控制器115可以包含被配置成执行存储在本地存储器在一些实施例中，本地存储器119可包含存储存储器指针、被取出的数据等的存储器寄存换成指令或适当命令以实现对存储器组件112A至112N的期望存取。控制器115可负责其它储器组件112A至112N关联的响应转换成用于主机系子系统110可包含高速缓存或缓冲器(例如，DRAM)和地址电路(例如，行解码器和列解码[0022]存储器子系统110包含可用于在存储器子系统110的自测试模式期间执行保持自的二次电源)是否有缺陷。所述缺陷可以是可以由保持电路供应以在保持期间执行功率损其它方式与存储器子系统110断开。所述缺陷可以是保持电路的电容器阵列中的开路电容[0023]保持自测试组件113可以接收执行保持自测试以检测在功率损耗的情况下对处理定指定量下可以执行多少次代表性操作。在一些情况下，保持自测试组件113允许主机装件113确定所述数目是否满足缺陷标准。响应于所述数目满足缺陷标准，保持自测试组件自测试组件113跟随并计数完成的代表性操作的数目。下面参考图2至5描述保持自测试组[0024]图2是根据本公开的一些实施例的用于执行保持自测试以确定存储器子系统是否能够提供足够的能量来满足掉电操作的保持要求的实例方法的流程图。方法200可以由处[0025]对于方法200，存储器系统包含为功率损耗操作向处理装置和存储器系统的存储之前的一或多个操作、在保持电路向存储器系统提供保持能量的同时执行的一或多个操置或存储器位置的指定可被识别为可用于在自测试模式期间或在保持自测试的设置期间写入自测试数据。在操作230处，处理逻辑在处于自测试模式时检测存储器系统的功率损辑对存储器位置执行连续的代表性操作序列，其导致对过程可完成的次数的可测量计数。操作序列来确定在块中成功完成的写入操作的数目。当写入操作成功地将数据写入到块操作已完成的单个位指示符。处理逻辑可执行后续操作并在NOR组件中留下后续操作已完所述缺陷被解决之前将不接受新数据。响应于在操作280处成功完成的写入操作的数目不[0030]图3是根据本公开的一些实施例的检查存储器系统的次级电源中的缺陷的实例方[0031]在操作310处，控制器接收转变到保持自测试模式以检查包括控制器和多个存储消耗之前写入可用块集合中的指定模式的测试数据的结果来确定二次电部署期间)启动的存储器系统的诊断测试而接收请求。在主机装置通过存储器系统发送启模拟在存储器系统不处于自测试模式时在功率损耗事件期间对存储器系统执行的实际功[0034]图4是根据本公开的一些实施例的响应于功率损耗事件来验证SSD的保持电路满足如预期的保持标准的实例方法400的流程图。可执行方法400以验证SSD具有足够的功率来完成保持期间的预期操作并估计多余保持能量的量。方法400还可用于验证用于设计存[0035]在操作410处，处理逻辑可以接收响应于功率损耗事件来验证保持电路满足预期以是在一些外部协议上定义的自定义命令，其可用于启动或接收从保持自测试返回的信功率损耗事件可以是测试的实际功率损耗或模拟功率损耗。当在操作430处检测到功率损带通信路径等可用于在存储器系统外部发信号以指示模拟功率损耗操作已完成。在操作[0036]在其它实施例中，处理逻辑可通过如上所述启动连续SLC写入操作并通过启动功为不合格项目提供测试覆盖，所述不合格项目在本文中称为缺陷，例如NAND功率汲取、[0038]在另一实施例中，处理逻辑可加载有效负载以启动用于自测试模式的驱动器(例通过读取指定块并评估写入的数据是否与控制数据匹配来确定在掉电之前成功地完成了电直到存储芯片指示存储阵列上的功率良好的时间)。该常规方法将指示阵列或存储芯片芯片506和保持能量源508的SSD500的框图。控制器502可以包含保持自测试处理逻辑510以实现如本文所述的自测试。控制器502可以是耦合到媒体组件504和存储芯片506的任何类型的处理装置。控制器502耦合到主机装置514。保持能量源508可以是在来自外部电源512的功率损耗的情况下能够存储或以其它方式提供保持能量的任何类型的源。保持能量源508可以是保持电路的一部分，所述保持电路向控制器502和一或多个存储器组件504提实施例中，可以使用除了存储芯片506之外的其它机制(例如功率管理器电路)将保持能量源508选择性地耦合到控制器502和存储器[0043]在保持自测试510期间，控制器502可以接收在SSD500的自测试模式中执行保持自测试510的第一请求。控制器502响应于第一请求而识别存储器组件504的可用于在自测后，控制器502通过在保持能量的量被消耗之前的连续的写入操作序列来确定在块中成功和响应于功率损耗将存储在电容器阵列中的保持能量的量传递到控制器502和存储器组件成的写入操作的数目小于对应于预期最小容量的写入操作的最小数目，通过保持自测试机装置514可以与控制器502协调以从外部电源512移除功率，用于保持自测试510的目的。置514接收启动保持自测试510的第一请求。客户诊断请求可用于评估SSD500上的保持能以在具有主机装置514的计算机系统中部署SSD500期间或在制造SSD500之后接收此请作的连续序列在检测到下一功率损耗事件时开始，并且在所述状态中，在SSD500重启之所述数目与在保持电路的保持要求中规定的指定操作数目进行比较来确定所述数目是否[0048]尽管上述实施例针对写入存储器组件的可用块，但控制器502可识别多个存储器连续的写入操作序列，以使用来自保持电路(保持能量源508)的保持能量将自测试数据写的写入操作序列可以是模拟在SSD500功率损耗期间而不在自测试模式中执行的实际功率502主动地启动功率损耗事件以开始用于保持自可用块集合读取的写入数据结果与控制数据进行比较以确定在来自二次电源的功率量被“机器”还应当被理解为包含单独地或联合地执行指令的集合(或多个集合)以执行本文所讨论的方法中的任何一或多个的机器的任何集合。速存储器、动态随机存取存储器(DRAM)(诸如同步DRAM(SDRAM)或RambusDRAM(RDRAM)理装置602还可为一或多个专用处理装置，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列[0058]数据存储系统618可以包含机器可读存储媒体624(也被称为计算机可读存储媒体)，在其上存储了体现这里描述的任何一或多个方法或功能的一或多组指令626或软件。[0060]前面详细描述的有些部分已经表示为在电脑存储器内的数据比特的操作的算法对表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据进行操作并将其转换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器